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La propagation du son
P.254

ACTIVITÉ D'EXPLORATION


1
La propagation du son





Un son ne se déplace pas comme un objet, il n’est pas localisable en un point précis. Certaines conditions sont nécessaires pour sa propagation dans l’espace.

➜ Quel est le rôle joué par les milieux matériels dans la propagation de l’onde sonore ?


Par intuition

Qu’est-ce qui se propage exactement quand le son va d’un émetteur jusqu’à l’oreille qui le perçoit ?


Doc. 1
Modélisation de l’air par des couches au voisinage d’un piston

Le piston peut « vibrer » autour de la position verticale schématisée par les pointillés (voir schéma ci-dessous). L’air contenu dans un tube est arbitrairement découpé en tranches numérotées 1, 2, etc.

Les molécules d’air sont plus rapprochées que dans la réalité pour faciliter les explications attendues.

Modélisation de l’air par des couches au voisinage d’un piston

Doc. 2
L’élasticité des matériaux

L’élasticité d’un matériau est sa capacité à retrouver sa forme d’origine après avoir été momentanément déformé.

La plupart des matériaux sont élastiques, quel que soit leur état physique, au moins pour de petites déformations.

Corde en vibration.

Doc. 3
L’expérience de la cloche à vide

L’expérience de la cloche à vide

Compétence

ANA : Faire le lien entre les modèles microscopiques et les grandeurs macroscopiques

Questions

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1. Doc. 1 On fait « vibrer » le piston autour d’une position verticale d’équilibre. Que signifie « vibrer » pour ce piston ?


2. Doc. 1 Que se passe-t-il pour les molécules qui se trouvent dans la tranche 1 lorsque le piston se déplace vers la droite ?


3. Doc. 1 Qu’arrive-t-il ensuite aux molécules de la tranche 2 voisine ? Puis celles de la tranche 3 ?


4. Doc. 2 L’air étant un matériau élastique, que se passe-t-il lorsque le piston revient vers la gauche ?


5. Sous vide partiel, le son d’un réveil est très atténué. Expliquer quelle en est la raison.

Synthèse de l'activité

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Pourquoi un milieu matériel est-il nécessaire dans la propagation du son ? Qu’est-ce qui se déplace à travers ce milieu ?
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